重慶科研團隊如何探尋沙漠綠洲背后的“秘密”?
11月的內蒙古已經進入冬天,在阿拉善盟烏蘭布和沙漠重慶交通大學沙漠土壤化研究的試驗地里, 地里 生命的 情況正被各種采集器監(jiān)測著,“一呼一吸”都變?yōu)殇镐浮皵祿鳌睂崟r傳回位于沙漠實驗室的數據中心。
重慶交通大學沙漠土壤化團隊成員蔣學皎介紹,隨著 騰訊—重慶交通大學沙漠生態(tài)研究聯(lián)合實驗室的成立,一套基于邊緣數據中心的智慧農業(yè)解決方案孕育而生,改變了研究的傳統(tǒng)模式,助力他們研究沙漠綠洲背后的“秘密”。
2020年11月10日,在內蒙古阿拉善盟烏蘭布和沙漠重慶交通大學沙漠“土壤化”研究的中試基地里,田間植物表型采集系統(tǒng)機器人正在巡測。雍黎/圖
17000畝沙漠已經變綠
還有眾多“未解之謎”待解開
2020年11月10日,在烏蘭布和沙漠試驗地里,來不及收摘的辣椒,已經被風干。雍黎/圖
讓沙漠變成綠洲,開滿鮮花,收獲莊稼,這是重慶交通大學沙漠土壤化研究團隊負責人易志堅教授研究團隊 歷經10年的研究與實踐創(chuàng)造的“生態(tài)奇跡”。易志堅團隊從植物中提取了一種纖維黏合劑,放到沙里,添加適量的水,讓沙子擁有生態(tài)力學屬性,具有了保水性,實現“土壤化”。
經過在重慶多年的實踐,2016年,團隊來到烏蘭布和沙漠小試,成功“變”出一片25畝左右的綠洲,2017年完成了中試基地內約4000畝沙漠的土壤化和綠化,2018年,面積擴大到了6000畝。生態(tài)修復的足跡還拓展到新疆和田塔克拉瑪干沙漠、川西若爾蓋沙化草地、西沙島礁甚至包括中東和撒哈拉沙漠等地,截至2020年10月易志堅研究團隊 已完成生態(tài)恢復建設17000畝?!吧衬寥阑背杀具h低于我國各省市土地復墾費用,平均用水量不到400方/畝,低于當地基于以色列滴灌技術制定的550方/畝的節(jié)水定額。
2020年10月18日,新疆和田塔克拉瑪干沙漠,試驗地里綠油油的牧草,紅彤彤的高粱都已經到了采收的季節(jié),工人們正在忙碌著。萬難/攝
易志堅介紹, 從最開始驗證土壤化后植物是否能夠生長,到進行規(guī)模化試驗,擴大植物種植面積,進行優(yōu)勢植物的選擇和研究。再到發(fā)現沙漠里植物長勢旺盛,產量也很高,而且產品特別好吃。這讓他們覺得沙漠土壤化的實施, 不光是可以進行生態(tài)修復,還能讓當地致富的。同時他們也發(fā)現在沙漠復綠的過程中,還有很多“未解之謎”需要研究。
“我們發(fā)現沙漠里種植物產量和質量會高于當地傳統(tǒng)農田,而且根系特別發(fā)達?!币字緢哉f,去年在內蒙古的高粱測產顯示最高畝產是932公斤,平均畝產是789公斤,而全國最高平均畝產是2017年的324公斤。團隊總結認為,除土壤化后的沙子保水保肥而外,沙漠松散性比土壤高,根系在土壤化層下面生長沒有較大的阻力也是一個重要原因, 發(fā)達的根系可以更充分地吸取養(yǎng)分和水分,加上日照時間長晝夜溫差大,所以作物的產量和質量高于傳統(tǒng)農耕地。
2018年9月10日,內蒙古烏蘭布和沙漠中試科研基地內,科研隊員正在清洗剛剛從試驗地里挖出的植物根系。萬難/攝
要進一步的鞏固和擴大
生物多樣性的研究成果
亟待解決這些“未解之謎”
大量數據處理成研究難點
智慧農業(yè)讓研究不再“靠天吃飯”
試驗田里浦北的傳感器。雍黎/圖
“當我們了解到易教授團隊的需求時,決定部署一個邊緣計算中心,來解決海量數據運算和深度學習模型訓練的需求問題?!彬v訊云數據中心高級架構師,沙漠項目及nano 邊緣一體柜項目經理劉靈豐介紹,從2018年初步接觸,到2019年10月騰訊和重慶交通大學一起成立了沙漠生態(tài)研究聯(lián)合實驗室, 基于邊緣數據中心的智慧農業(yè)解決方案成了首個合作課題。
2017年9月5日,內蒙古烏蘭布和沙漠“沙漠化土壤”中試科研基地,沙漠中的試驗地綠意盎然。萬難/攝
采集數據實時傳輸
全靠這臺在沙漠中堅守的“寶寶”
已經投用的nano邊緣一體柜。雍黎/圖
重慶交通大學沙漠土壤化研究團隊負責人易志堅教授在試驗地里講解。雍黎/圖
來源:科技日報
記者:雍黎
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